化工仪表自动化设备的故障预防与维护

化工仪表自动化设备的故障预防与维护

王龙跃

天津大沽化工股份有限公司       天津市    300000

摘要：当前，随着我国社会经济的发展，对化工行业的要求也在逐步提升。在化工企业的产品生产过程中，化工仪表自动化设备发挥着重要作用，当仪表发生故障时，不仅会对企业的正常生产产生影响，而且还有可能引起重大安全事故。因此，化工企业需要做好仪表设备的日常维护和管理，保证企业的正常生产。基于此，文章首先分析了化工仪表自动化设备的常见故障及处理措施，然后对相应的维护管理措施进行了研究，以供参考。

关键词：自动化仪表；故障分析；维护措施

1化工仪表自动化设备故障预防与维护的必要性分析

化工仪表自动化设备主要是以数据的形式显示设备的状态。自动化在线检测仪表可确保操作设备正常运行，并确保整个制造过程的安全和控制。化学品生产是人民生活和国家发展的重要保障，确保化学工艺流程的运行不受影响，避免因恶劣的工作条件和安全事故造成经济损害，改进自动化工具的维护和维护，确保工业生产。工业化在国内生产总值中所占份额逐年增加，化学品的安全运输和维护成为一个重要的业务问题，特别是在化工仪表自动化设备的修复和维护方面。通过定期对自动化仪表设备进行安全审核和维护，可以确保后续操作的稳定性，同时提高工作效率，从而为化工企业带来更大的效益，以促进我国化工行业的稳步发展。

2自动化仪表的常见故障及其成因

2.1传感器故障

（1）传感器输出信号波动较大、不稳定、无法提供准确的测量数值，一般是因为传感器受到外部电磁干扰、电源电压不稳定、传感器内部元件老化等。（2）传感器完全失去功能、无法产生任何输出信号，一般是因为传感器元件损坏，电源供应出现问题，或者恶劣工作环境导致传感器内部损坏。（3）传感器输出的测量值与实际值之间存在较大的偏差、误差值超出可接受范围，一般是因为传感器长时间使用、未进行定期校准，或环境因素引起的传感器漂移等。

2.2信号传输故障

（1）控制系统无法接收传感器的信号，导致无法进行相应的控制，主要是电缆连接松动或断裂、电缆被外部物体剪断，或电缆线路故障等原因导致信号无法正常传输。（2）控制系统接收到的信号出现波动或噪声，使得测量值不稳定，主要是电磁干扰、设备互相干扰、外部电源波动等引起的信号干扰。（3）控制系统在一定范围内无法接收传感器信号，导致控制失效，主要是信号传输线路出现短路或断路、设备响应延迟等原因导致信号出现死区。

3自动化仪表故障处理措施

3.1传感器故障维护技术

3.1.1故障诊断

使用Tableau、PowerBI等数据记录和分析工具，监测传感器输出信号的波动情况，通过与设定的波动阈值进行对比，判断是否存在异常波动。在实时监测的基础上，可以采用数据存储与回放的方式，进一步分析波动的时间段，有助于确定故障发生的具体条件，利用先进的故障诊断工具和仪表上的故障代码或报警信息，快速定位传感器故障的类型和位置，从而大幅缩短故障定位的时间，提高维护效率口。针对偏差较大和误差故障，需要校准仪表，以确保传感器输出值与实际值相符。校准可以有效减小测量误差，并检查仪表的运行状态,确保没有物理损坏或连接问题。此外，可以使用独立的测量手段验证仪表输出，并将测量值与其他设备的读数进行对比，以排除单一仪表的偏差。

3.1.2传感器元件更换

当传感器内部元件损坏时，采用精密的仪器和工具拆解传感器，更换损坏的元件，更换过程中需要确保操作环境清洁，避免灰尘和杂质进入传感器内部。针对不同类型的传感器，选择合适的替代元件进行更换，在更换元件时需要确保新元件的性能参数与原有元件相匹配，以保证传感器的正常工作。

3.2信号传输故障维护技术

3.2.1故障诊断

采用示波器、信号分析仪等实时监测和分析信号，通过观察波形、频谱等参数，快速定位信号传输路径中的异常，为后续的故障排查提供准确的依据。建立故障模式识别系统，通过分析历史数据，识别出不同类型的信号传输故障模式，采用机器学习等技术，使系统能够在出现相似故障时迅速做出准确判断，提高故障诊断的效率。在故障定位时，可以采用时域分析法，观察信号在时间轴上的波动情况，通过分析波形的振幅、周期等信息，定位信号传输路径中的异常点，该方法对于些瞬时于扰或短时故障的定位具有较好的效果。采用频域分析法，将信号转化到频域进行分析，观察频谱的变化，通过识别频谱中的异常频率成分，可以准确定位信号传输中的故障源，可以快速定位问题。

3.2.2信号增强与保护

在信号传输路径中设置信号放大器，增强信号的强度，在长距离传输或受到外界干扰较强的情况下，能够提升信号的稳定性，减小信号失真的可能性。采用电磁屏蔽技术屏蔽信号传输线路，通过使用屏蔽罩、屏蔽层等材料，减少外界电磁干扰对信号传输的影响，增强信号的抗干扰能力。

4自动化仪表维护管理措施研究

4.1维护流程

化工自动化仪表的维护流程包括以下几个步骤：第一，制定维护计划。根据设备的使用情况和工作环境的变化，制定定期的维护计划，包括维护的内容、时间和责任人等。第二，检查设备状态。在维护期间，对设备进行全面的检查，包括传感器、执行器、电缆接头等部分的检查，确保设备状态正常。第三，清洗和更换部件。清洗和更换传感器、执行机构、阀门和管路等部件是化工自动化仪表日常维护的重要内容。在清洗和更换部件时，应注意以下几点：清洗时要选择合适的清洗剂，避免对仪表造成腐蚀和损坏。更换部件要选择与原件相同或更好的品质，保证更换后的部件与仪表的匹配和稳定。更换前应检查部件的使用寿命和工作状态，以确保更换的必要性。

4.2日常维护保养

4.2.1检查仪表的运行状况

化工自动化仪表是化工生产中至关重要的设备，为了保证化工自动化仪表的正常运行，需要定期对其进行检查，包括检查仪表的运行状况、是否存在异常情况等。在检查过程中，可通过观察仪表显示数值、指针的位置等方式来判断仪表的运行情况，如发现异常情况，需要及时进行处理。

4.2.2校准仪表

化工自动化仪表的精度对于生产过程的控制至关重要，因此需要定期对其进行校准。在校准过程中，需要使用专业的校准设备，按照仪表的使用说明书和校准标准进行操作。校准的频率一般为每年一次，但也可以根据具体情况进行适当调整。

4.2.3清洁仪表

化工生产环境中存在着各种灰尘、污垢等杂质，容易附着在仪表上，影响仪表的精度和性能。因此，定期清洁化工自动化仪表是日常维护保养的必要环节之一。清洁时，需要使用软布、棉签等工具，避免使用尖锐的物品刮擦仪表表面，同时也要注意不要将清洁液溅人仪表内部。

4.2.4防护措施

化工自动化仪表的使用环境通常比较恶劣，如存在高温、高压、腐蚀性物质等，容易对仪表造成损害。为了延长化工自动化仪表的使用寿命，需要采取一些防护措施，如设置防护罩、加装隔离装置等，避免仪表直接受到恶劣环境的影响。同时，需要定期更换损坏的零部件和更换老化的密封件等，保证化工自动化仪表的正常运行。

结语

综上所述，随着经济的不断发展，化工企业的规模也得到进一步扩大，给社会的进步和国家的发展带来了巨大的推动力。为了避免化工企业的生产效率大幅度降低，技术人员应做好化工维护和处理工作。仪表自动化设备作为化工生产和经营中最为重要的组成，大大影响了后续的生产效率以及生产运行的安全性和稳定性，基于此，技术人员应针对实际情况采取有效措施展开预防和维护工作，快速解决设备运行中的故障，保障化工企业的持续稳定发展。

参考文献：

[1]牛志祥，刘小军，宋永翔，等.石油化工仪表自动化设备的故障预防与维护对策分析[J].中国设备工程，2023(09)：168-170.

[2]李庆卫.浅谈石油化工仪表自动化设备的故障预防与维护措施[J].中国石油和化工标准与质量，2022,42(17)：20-22.